2017
친환경 인쇄를 위한 습수 방법 개선에 따른 인쇄 특성에 관한 연구<13>
왜 무습수인쇄인가?
대한인쇄문화협회는 최근 문화체육관광부의 지원을 받아 연구보고서 ‘친환경 인쇄를 위한 습수방법 개선에 따른 인쇄 특성에 관한 연구’를 발표했다. 이 보고서에는 국내 친환경 평판인쇄에서 습수 개선의 필요성과 그 타당성을 제시하고 있다. 편집부  
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3-2. 국외 무습수 인쇄 적용

무습수 인쇄는 기존의 습수 인쇄에 비해 상당한 이점을 제공하는 것으로 널리 인식되고 있다. 최근 GRACoL G7 비교 인쇄 테스트가 이것을 입증했다. 국제무습수인쇄협회(IWPA)는 일반 오프셋 인쇄와 무습수 인쇄에 대해 몇 가지 주요 인쇄 품질 척도를 비교할 수 있는 새로운 데이터를 만들어 내기 위해 20113월 모자이크에 GRACoL G7 인증 마스터 인쇄 테스트를 의뢰했다. 모든 테스트는 동일한 하이델베르그 Speedmaster CD102에서 실행하고, 비교 데이터의 범위는 GRACoL G7 가이드라인(guideline)에 기초해 수집했다. Capricorn ResearchGene Langlais는 그 테스트 결과를 분석했고, 백서에 무습수 인쇄와 일반 평판 인쇄의 현재 비교로 결론을 발표했다. 다음은 백서에서 발췌한 내용이다.

무습수 인쇄와 기존의 습수 인쇄의 현재 비교에서 비록 양쪽 모두 인쇄 공정은 만족스러운 상업적 품질을 생산하지만, 아래에 나타낸 바와 같이 무습수 인쇄 공정은 여러 분야에서 더 나은 기술적 성능을 보여 주었다. 기존의 습수 인쇄와 인쇄 작업에서 모두 GRACoL G7 가이드라인에 근거를 둔 적정 품질의 인쇄물을 생산했다. 양쪽 테스트 모두 GRACoL G7 색 조정 방법과 권장을 적용했고, 테스트 인쇄한 결과물은 어피어런스에서 모두 시각적으로 비슷했다.

컬러 개멋은 기존의 인쇄보다 무습수 인쇄에서 약간 더 넓은 컬러 공간을 나타냈다. 특히 IT8 데이터가 CIE 컬러 공간 곡선에 매핑될 때, 무습수 인쇄는 R, G, B 영역의 비교에서 기존 습수 인쇄보다 이 테스트에서 우위를 보였다. 기존의 습수 인쇄 컬러는 빨간색으로 표시, 무습수 인쇄 컬러는 녹색으로 표시했다.

<그림II-77>과 같이 NPDC(Neutral Print Density Curve) 컬러 일치 및 안정성은 기존 습수 인쇄보다 무습수 인쇄가 더 좋았다. 이것은 GRACoL G7 / ISO 표준에 의해 타깃 값 설정에서 CMY 그레이 곡선에 특히 가깝게 매치하는 것을 알 수 있다. 인쇄 작업을 하는 동안 이 중요한 타깃에서부터 또한 적은 수의 변동이 있었다. 게다가 50% K 그레이와 50% CMY 그레이의 비교를 위해 양쪽 작업을 통해 컬러 경향을 검사할 때, 또한 다시 한 번 무습수 인쇄는 GRACoL G7 준수를 위한 색채 관리의 핵심 요소인 중성 회색 농도(Neutral Density Gray)를 얻음으로써 목표 지점에 근접하게 나타났다.

50% K 그레이와 50% CMY 그레이의 경향은 전체 1만매 인쇄 작업을 통해 비교됐다. 무습수 인쇄에 대한 그래프를 보면, 50% CMY 그레이는 50% CMY50% K로 타깃 설정에 가깝다. 또한 각각의 데이터 포인트가 정의된 트렌드 곡선의 주위를 덜 흩어져 있다. 반면 기존 인쇄 그래프는 세트 포인트 곡선으로부터 넓은 변동과 더 먼 거리로 더 많은 분산된 점을 보여준다.

 

<그림II-78>과 같이 무습수 인쇄는 ΔE 검사에서 엄격한 컬러 컨트롤을 보이는 것으로 나타났다. 양쪽 작업 동안 모든 컬러 값(C, M, Y, KCMY-중성 회색 농도)에 대해 내내 컬러의 안정성 경향을 보일 때, 무습수 인쇄는 데이터 포인트의 엄격한 군집에 기초해 해당 목표 지점에 대해 더 적은 변동으로써 보다 안정적인 것으로 보인다. 또한 무습수 인쇄는 RGB 중첩 인쇄와 CMY-중성 회색 농도에 대한 ΔE 목표의 일치에 우수한 성능을 보였다.

인쇄물은 X-Rite i1 Pro SpectrophotometerSpotOn!TM Color Strip을 사용해 측정했다.

무습수 인쇄와 기존의 습수 인쇄의 평균 도트게인 / TVI(Total Value Increase) 측정은 무습수 인쇄에서 약간의 이점을 나타냈다. CMYK 도트게인 곡선을 측정했고, 평균했을 때 KC 곡선의 양쪽 모두 무습수 인쇄물에서 더 적은 도트게인을 나타냈다. 이것은 더 넓은 영역(~2-5% 감소)을 표현했다. M은 유의미한 차이를 보이지 않았다. Y는 중간 톤 영역 주위에 약간 증가(~1-2%)를 보였다. 무습수 인쇄의 KC가 기존의 습수 인쇄한 것보다 상당히 높은 솔리드 잉크 농도(K에서 +0.16, C에서 +0.13, M에서 +0.04, Y에서 0.05)를 보여준 사실에도 불구하고, 이 장점은 테스트 작업을 통해 잘 나타난다. (참고: 무습수 인쇄의 SID 값이 GRACoL G7 목표에 더 근접했다.)

 

이때 무습수 인쇄는 작업 준비 시간 감소와 종이 낭비를 감소시키는 장점을 보였다. 기존의 습수 인쇄 작업을 위한 작업 준비 시간은 35분이 소요됐고, 용지는 866매를 소비했다. 반면에 무습수 인쇄 준비 시간은 17분 소요됐고, 코팅 용지는 466매를 소비(기존의 습수 인쇄와 비교해서 시작에 사용되는 용지의 단지 58.3%)했다. 이것은 18분 절약과 400매 용지(광택 100매에서 25×38)를 절약하는 것으로 계산된다.

초기 작업을 하는 동안 그리고 계획해 다시 시작하는 동안, 무습수 인쇄는 기존 습수 인쇄보다 더 빠른 시간에 본인쇄에 도달하고 안정성을 유지한다. 작업 후와 재작업 후 30매는 컬러 데이터 검사를 위해 스캔한다.

재작업 후 목표 값에서 다시 컬러 롤업은 두 판 사이의 차이가 겨우 몇 장에 불과했다. 그러나 NDPC @75%에 대한 트렌드 차트를 검사할 때, 그것들은 기존 습수 인쇄의 dot% 판독이 CMY GrayK에 대해 더욱더 시트에서 시트까지 그리고 더욱더 K에서 상당한 진동의 더 불안정하게 표현하는 것을 보여 주었다. 인쇄물은 X-Rite i1 Pro SpectrophotometerSpotOn!TM Color Strip을 사용해 측정했다.

무습수 인쇄는 이 테스트 작업을 진행해 본 결과 기존 습수 인쇄보다 더 많은 잉크를 소모하는 것으로 나타났다. 컬러의 차이는 꽤 상당했다. KCMY의 놓는 순서에 따라서 CV를 통해 WL에 대해 다음 %의 초과 사용을 계산했다: K=126.9% ; C=151.8% ; M=102.9% ; Y=113.4%. 이는 기존 습수 인쇄와 비교해서 무습수 인쇄의 잉크에서 2.742 파운드의 총 한도 초과를 보여 준다. 그러나 이 추가 비용은 무습수 인쇄가 더 높은 SID에서 인쇄했고, 캘리브레이션 곡선이 특히 무습수 인쇄의 Cyan(>4%)에서 더 큰 dot% 값을 보여주는 그러한 사실과 일치한다.

습수액 소비는 확실하게 기존 습수 인쇄 작업에 있고, 물론 습수액은 무습수 인쇄 작업에서 사용하지 않거나 필요하지 않는다. 습수액 혼합(습수 농축액, 알코올 대체와 물)의 총 소비는 기존 습수 인쇄 작업을 위해 습수액 4582의 사용량에 달한다. 당연히 습수액 혼합은 무습수 인쇄 작업에서 소비하지 않았다.

 

III. 결론

최근 친환경 인쇄에 대한 필요성이 대두되고 있고, 매체를 통한 IPA 유해성과 IPA를 줄였을 때 기업에 가져오는 이점을 계속적으로 홍보함으로써 IPA에 대한 인식이 점점 달라지고 있다. 또한 세계적인 친환경 트렌드에 발맞춰 인쇄 기자재 및 공급업체에서는 IPA 대체 제품 또는 IPA 무사용 습수 인쇄, 습수 정화 장치 등을 개발하고 공급하기 위해 노력하고 있으나 인쇄사는 가격 및 사용상의 불편함과 트러블 발생 대처의 어려움 등의 이유로 도입에 소극적인 것이 현실이다.

뿐만 아니라 인쇄 장비의 도입 비용을 절감하기 위해 친환경적인 옵션인 IPA 무사용 습수 인쇄에 필수적인 롤러 온도 저감 장치, 인쇄 습수 정화 장치 등이 배제됨으로써 친환경 인쇄의 원초적인 장애 요인도 극복하지 못하는 경우도 있다. 또한 인쇄에 사용하는 기자재에 대한 검수 체계가 갖춰지지 못함으로써 IPA 순도 조작, 습수의 성분 조작, 제조업체별, 로트별로 표준화되지 못한 인쇄용지 및 잉크의 품질에 무방비 상태로 의존하고 있으며, 이러한 불량 발생 요인과 맞물려 친환경을 위한 품질 유지와 인쇄 트러블 대응을 어렵게 하고 있다.

따라서 이러한 점을 충분히 감안해 국내 인쇄 현장에서 습수의 올바른 관리와 습수의 역할을 유지하면서 기존의 시설에서 접근할 수 있는 IPA 사용량을 줄이기 위한 방안이 가장 먼저 필요할 것이다.

본 연구에서는 IPA 10% 습수, IPA 4%의 저알코올 습수, IPA 0%인 무알코올 습수, 무습수를 사용한 테스트 인쇄를 GLACoL G7 Calibration 방법으로 직접 수행했다. 그리고 각각의 테스트 인쇄 결과물을 비교 분석했고, 그 결과에 따르면 다음과 같이 습수에 IPA 첨가량을 최소화하거나 사용하지 않더라도 솔리드 잉크의 농도 및 CIEL*a*b* , 솔리드 잉크의 농도차 및 색차, 망점 재현, 그레이 밸런스, 컬러 재현 등에서 상호 유사한 결과를 보임으로써 국내 인쇄 환경에서 습수 개선이 충분히 가능할 것으로 보인다.

 

1. 솔리드 잉크의 농도 및 CIEL*a*b* 값의 비교 결과

솔리드 잉크 C, M, Y, K의 농도 값을 각각 비교한 결과 IPA 10%, IPA 4%, IPA 0% 사용한 습수 인쇄와 무습수 인쇄에서 <그림III-2>와 같이 GLACoL2006 Coated1 규격을 기준으로 C 잉크에서는 최대 0.14, 최소 0.0의 농도 차이를 보였다. 또한 M 잉크에서는 최대 0.04, 최소 0.01의 농도 차이를 나타내었으며, Y 잉크에서는 최대 0.09, 최소 0.03의 농도 차이를 보였으며, K 잉크에서는 최대 0.11, 최소 0.02의 농도 차이이므로 전체적으로 유사한 농도 값을 나타냈다.

IPA 10%, IPA 4%, IPA 0% 사용한 습수 인쇄와 무습수 인쇄 결과 C, M, Y, K 솔리드 잉크의 CIEL*a*b* 값에서는 <그림III-3>과 같이 전체적으로 근사한 차이를 나타냈고, 다만 K 잉크의 b* 값에서 상대적으로 차이가 남을 확인했다.

따라서 일반적으로 IPA 사용한 습수가 사용하지 않은 습수보다 인쇄 품질에서 더 양호하다는 결과가 아닌 IPA 저사용 및 무사용 습수 인쇄, 무습수 인쇄가 IPA 10% 사용한 습수 인쇄와 같이 솔리드 잉크의 농도 및 CIEL*a*b* 값이 모두 근사한 차이를 나타냈다. 그러므로 국내 인쇄 현장에서 친환경 평판 인쇄를 위해 IPA를 사용량을 서서히 줄이거나 사용하지 않는 또는 습수를 사용하지 않는 습수 개선의 적용이 가능함을 솔리드 잉크의 농도 및 CIEL*a*b* 값으로 확인했다.

 

2. GLACoL 규격과 솔리드 잉크의 농도차 및 색차 비교

GLACoL2006 Coated1 규격과 IPA 10%, IPA 4%, IPA 0% 사용한 습수 인쇄와 무습수 인쇄한 솔리드 잉크 C, M, Y, K의 농도차 및 색차를 구한 결과 <그림 III-4>와 같았다. <그림 III-4>의 결과와 같이 C 잉크에서는 IPA 4%를 사용한 습수 인쇄에서 가장 큰 농도차와 색차를 나타내었고, M 잉크에서는 IPA 0%를 사용한 습수 인쇄에서 가장 큰 농도차와 색차를 확인했다.

또한 MY 잉크에서는 IPA 4%를 사용한 습수 인쇄에서 가장 큰 농도차와 색차를 나타내었고, K 잉크에서는 농도 차는 IPA 0%를 사용한 습수 인쇄에서 색차는 IPA 4%를 사용한 습수 인쇄에서 가장 큰 것을 확인했다.

따라서 IPA 사용량을 다르게 한 습수 인쇄와 습수를 사용하지 않은 무습수 인쇄에서 GLACoL G7 캘리브레이션 방법을 기준으로 적용한 결과 농도차와 색차에서 무습수 인쇄가 가장 양호한 결과를 나타내었고, IPA 10% 사용, 4% 사용, 0% 사용은 인쇄 결과에서는 각 잉크별 특성에 따라 차이를 나타내었지만, 전체적인 경향은 유사한 결과를 보였다.

 

 

월간 프린팅 코리아 2017년 3월호 통권 177호    

 
 

  프린팅코리아 2018년 10월호  









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